Perchè un satellite non precipita?

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Perchè un satellite non precipita? #22417

avt
Satiro
Frattale
Domanda: perché un satellite non precipita?

Credevo di aver afferrato ma qualcosa mi sfugge, a quanto ho capito se la forza centripeta del satellite coincide con quella di gravità ciò basta a tenerlo in orbita. Forse perché se hanno le due forze hanno lo stesso valore si genera una specie di forza centrifuga che bilancia la forza di gravità? E se l'accelerazione centripeta del satellite fosse maggiore di quella di gravità cosa succederebbe? Il satellite schizzerebbe via perché a parità di forza centripeta si è generata una forza tangenziale che non può esser bilanciata da quella di gravità?

Un'accelerazione centripeta costante non dovrebbe presupporre un'accelerazione tangenziale nulla? Quindi non dovrebbero esserci forze alla tangente capaci di accelerare il satellite quindi cosa bilancia la forza di gravità? Grazie emt

Magari potrebbe esserci una specie di inerzia magica e ciò che la gravità "bilancia" è proprio questa specie di inerzia lungo la tangente, forse allora nella realtà pur avendo un'accelerazione costante magari si genera una piccolissima accelerazione lungo la tangente, forse è questo che ci fa sentire premuti verso l'esterno quando siamo su una giostra :\ speriamo che qualcuno mi lanci un salvagente altrimenti annegherò nelle mie considerazioni emt
 
 

Re: Perchè un satellite non precipita? #22427

avt
Ispirato
Visitatore
Ciao emt

Facciamo insieme un 'esperimento ideale'.

Spariamo da una certa altezza dal suolo un oggetto in orizzontale. Sappiamo che esso seguirà una traiettoria parabolica, avvicinandosi al suolo, fino a raggiungerlo.
Aumentiamo la velocità di sparo: l'oggetto resisterà maggiormente prima di finire al suolo.
Aumentiamo ancora, confidando sulla curvatura terrestre: il corpo è destinato a curvare la sua traiettoria verso il suolo, ma se anche il suolo si incurva, l'oggetto riuscirà ad andare più lontano.
Aumentiamo sempre di più la velocità di sparo: essendo un esperimento ideale non dobbiamo preoccuparci se ciò che stiamo pensando sia realizzabile o meno, perché serve solo a farci capire. Potremmo arrivare a farlo cadere ai nostri antipodi, ma anche a fargli fare un giro completo: pensa, l'oggetto viene sparato a destra e ti arriva da sinistra!
Ma se aumentiamo ancora potrebbe fare più giri: più giri fa e più lentamente si avvicina alla superficie. Ma allora si potrebbe arrivare ad una velocità per la quale la sua distanza dal suolo non cambia: e così fa un numero illimitato di giri!
E' semplicemente in orbita!

(E se aumentassimo ancora la velocità? Esso, gradualmente si allontanerebbe dal suolo e quindi dal pianeta.)

Hai visto che l'essere in orbita è un modo molto particolare di cadere.

Il nostro oggetto sta in orbita e non abbiamo parlato di forza centrifuga. Per quello che si è detto, a mantenere in orbita il nostro oggetto provvede la forza di gravità terrestre, che viene detta centripeta perché punta sempre verso il centro della Terra.
Per i moti centrali la teoria della dinamica fornisce una formula che dà l'espressione dell'intensità della forza centripeta in funzione della distanza dal centro, della massa dell'oggetto e della sua velocità. Tale espressione viene spesso utilmente messa a confronto con l'espressione della intensità della forza gravitazionale fra masse (legge di gravitazione universale di Newton).
Non pensare alla forza centripeta come ad una forza sullo stesso piano di quella gravitazionale: quest'ultima fornisce la forza con cui si attraggono due masse, mentre la prima è solo una formula teorica che fornisce l'intensità della forza in grado di produrre una certa traiettoria e che serve moltissimo solo se l'oggetto è in orbita (perché combinata con quella di Newton fa prevedere velocità e raggio).

Ciao emt

Re: Perchè un satellite non precipita? #22440

avt
Satiro
Frattale
avevo risposto prima ma non c'è più il posto O_o

cmq in sostanza mi stai dicendo che in assenza di attrito o di qualunque forza non conservativa sta palla continuerà a girare intorno alla terra perchè non trova il pavimento XDDD ma se mi trovassi sulla luna e ,per esempio, lanciassi un martello esattamente davanti a me,se restassi immobile per un paio di giorni questo mi arriverebbe in testa??

Per quanto riguarda la forza centripeta in pratica non ci interessa mai a meno che non sia maggiore di quella di gravità,cioè è come se venisse "coperta" da quella di gravità e quando è inferiore la velocità è tale sopperire all'effetto della gravità,o meglio,la velocità non si riduce ma non è sufficiente per rimanere in orbita.

riflettendo sul fatto che un satellite si dice essere in perenne caduta,forse allora è questo che fa si che gli astronauti non avvertano la gravità pur trovandosi vicino alla terra,perchè precipitano con la stessa accelerazione della navicella,quindi sembra che fluttuino ma in realtà stanno cadendo parallelamente alla navicella
Cmq grazie mi è stato molto di aiuto l'esempio emt

Re: Perchè un satellite non precipita? #22474

avt
Ispirato
Visitatore
L'esempio che hai proposto del lancio del martello sulla Luna va benissimo, a parte il tempo che per un'orbita 'rasoluna' è poco meno di un'ora e 50 minuti (lanciando il martello alla velocità di quasi 1700 m/s).

Comunque ricorda che l'espressione della forza centripeta ti dice solo che forza dovresti applicare al corpo se vuoi che stia in una certa orbita, poi bisogna vedere quant'è la forza gravitazionale: è questa che decide!

Infine vedo con piacere che hai già applicato al caso degli astronauti il concetto di caduta libera equivalente all'essere in orbita: è proprio così; gli astronauti sembrano senza peso (rispetto alla navicella) appunto perché 'cadono' insieme ad essa, ma in realtà non sono affatto senza peso (altrimenti non 'cadrebbero').
Quel paragone che ti ho fatto permette di spiegare anche molte altre cosette e comunque può impedire a priori interpretazioni e percorsi intellettuali sterili.

Ciao. emt

Re: Perchè un satellite non precipita? #22482

avt
Satiro
Frattale
Grazie emt
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Os